Organizm grzybopodobny Phytophthora infestans (Montagne) de Bary jest sprawcą najgroźniejszej choroby na plantacjach ziemniaka — zarazy ziemniaka.
mgr inż. Edward Bernat
Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin – Państwowy Instytut Badawczy w Radzikowie
Zakład Nasiennictwa i Ochrony Ziemniaka w Boninie
Jej szkodliwość polega na tym, że patogen niszczy części nadziemne roślin, co skutkuje zmniejszeniem powierzchni asymilacyjnej, a w konsekwencji odbija się na obniżeniu ilości i jakości zbieranego plonu bulw potomnych. Starty wywoływane porażeniem zarazą ziemniaka szacuje się na poziomie 20-50%; na plantacjach niechronionych chemicznie i w przypadku wczesnego wystąpienia objawów starty mogą dochodzić do 70%, a w skrajnych przypadkach – do 100% przewidywanego plonu bulw.
Rozwój choroby jest ściśle powiązany z warunkami meteorologicznymi panującymi na plantacji ziemniaka. Choroba najszybciej rozwija się w warunkach wysokiej wilgotności (długotrwałe opady deszczu lub długo zalegające mgły) i temperaturze powietrza w granicach 12-18°C. W tak sprzyjających warunkach, gdy nie zastosuje się ochrony chemicznej, dziennie może dojść do zniszczenia nawet 10% powierzchni asymilacyjnej roślin ziemniaka – zaś zniszczenie ponad 50% liści i łodyg zatrzymuje gromadzenie plonu bulw pod krzakiem.
W przypadku upraw konwencjonalnych (polowych) pierwsze objawy zarazy ziemniaka na roślinach spotyka się od połowy czerwca do początków lipca. Najpierw są to pojedyncze, żółtawe plamy, zwykle na wierzchołkach lub brzegach liści. W miarę rozwoju choroby plamy nekrotyczne koloru brunatnobrązowego obejmują całe liście (fot. 1).
Od początku lat dziewięćdziesiątych ubiegłego stulecia na skutek zmian w populacji samego patogena (obecność rozmnażania generatywnego) oraz zmian klimatycznych na roślinach ziemniaka można zauważyć pierwsze objawy nie na liściach, lecz na łodygach – tzw. „zaraza łodygowa”. Pierwsze infekcje występują głównie w kątach liści, a pierwotnemu porażeniu ulegają głównie łodygi (fot. 2). Ta forma zarazy jest szczególnie niebezpieczna ze względu na:
-
możliwość bardzo wczesnych infekcji (nawet w momencie wschodów);
-
odporność na wyższe temperatury powietrza i niższą wilgotność;
-
trudność zauważenia pierwszych objawów;
-
bardzo niską skuteczność zabiegów chemicznych, w przypadku stosowania fungicydów wgłębnych i kontaktowych;
-
dużo większe ryzyko porażenia się bulw niż w przypadku „zarazy liściowej”.
Ochrona plantacji ziemniaka przed Phytophthora infestans polega przede wszystkim na niszczeniu pierwotnych źródeł infekcji (sterty odpadowe, samosiewy ziemniaków, porażone plantacje i inne) oraz stosowaniu prawidłowej agrotechniki (3-4-letnia przerwa uprawy ziemniaków na tym sam polu, używanie zdrowych, najlepiej kwalifikowanych sadzeniaków; uprawa w szerokich rzędach – 75 lub 90 cm, zbiór wykonywany w czasie suchej pogody).
Te metody często okazują się niewystarczające, dlatego należy zastosować nalistną aplikację fungicydami zarejestrowanymi do zwalczania zarazy ziemniaka.
W tabeli 1 podano, według organizacji EuroBlight (Europejska Sieć Badań Nad Zarazą Ziemniaka), charakterystykę fungicydów (substancji aktywnych lub ich mieszanin) pod względem: zwalczania poszczególnych form zarazy ziemniaka (liście, nowe przyrosty, „zaraza łodygowa” i ochrona bulw), skuteczności działania (zapobiegawcze, lecznicze i antysporulacyjne – zapobieganie wytwarzaniu się nowych zarodników), odporności na zmywanie oraz sposobu działania na/w roślinie (powierzchniowy – kontaktowy, wgłębny, systemiczny – układowy).
Dobór fungicydów uzależniony jest od fazy rozwojowej roślin ziemniaka. Na początku okresu wegetacji rozwój roślin jest stosunkowo powolny, gdy zachodzi potrzeba ochrony plantacji przed P. infestans (wysoka wilgotność), można zastosować (z reguły tańsze) fungicydy o działaniu powierzchniowym lub wgłębnym. Od początku zwierania się roślin w rzędzie do momentu kwitnienia rozwój naci jest bardzo intensywny, dlatego w celu ochrony nowych przyrostów powinno się stosować preparaty o działaniu układowym, układowo-powierzchniowym lub układowo-wgłębnym. Po zakończeniu intensywnego wzrostu (po kwitnieniu) rozwój naci jest praktycznie zahamowany, można w tym momencie z powodzeniem aplikować środki ochrony roślin o działaniu wgłębnym lub powierzchniowym. Pod koniec okresu wegetacji, ostatnie 1-2 zabiegi, należy zastosować fungicydy, które charakteryzują się dobrą lub bardzo dobrą skutecznością ochrony bulw przed zarazą ziemniaka – w tabeli oznaczone dwoma lub trzema czarnymi kropkami.
W Polsce stosuje się trzy metody chemicznej ochrony plantacji ziemniaka przed zarazą ziemniaka: tradycyjną, intensywną i zrównoważoną (z użyciem komputerowych systemów wspomagania decyzji).
Metoda tradycyjna polega na rozpoczęciu ochrony chemicznej na odmianach bardzo wczesnych i wczesnych, które generalnie są bardziej podatne na infekcje zarazy ziemniaka, w momencie zwierania się roślin w rzędach. Zaś na odmianach o dłuższym okresie wegetacji (średnio wczesnych, średnio późnych i późnych) pierwszy zabieg wykonuje się z chwilą wystąpienia objawów choroby na odmianach wczesnych. O ile efektywność tego systemu jest na zadawalającym poziomie i sprawdza się w praktyce przy ochronie odmian o dłuższym okresie wegetacji, to w przypadku odmian bardzo wczesnych i przy jednoczesnych wczesnych infekcjach zarazy ziemniaka pierwszy zabieg zwykle wykonywany jest zbyt późno, co może prowadzić do wymiernych ekonomicznie strat w jakości i wielkości zbieranego plonu bulw.
Metoda intensywna polega na rozpoczęciu interwencyjnej nalistnej aplikacji fungicydów w momencie, gdy rośliny ziemniaka mają np. 10-15 cm wysokości lub zwierają się w rzędach, niezależnie od tego, czy na danej plantacji występuje ryzyko porażenia roślin zarazą ziemniaka, czy też nie. Następne zabiegi wykonuje się w stałych odstępach czasu do końca wegetacji ziemniaków, zwykle w przypadku fungicydów o działaniu systemicznym lub wgłębnym w odstępach 10-dniowych, a przy fungicydach kontaktowych co 7 dni. Zaletą tego systemu jest to, że przez cały okres wegetacji roślin ziemniaków utrzymywana jest ochrona chemiczna, ograniczająca rozwój patogena. Wadą, że ponosi się bardzo duże nakłady na ochronę chemiczną (duża ilość aplikacji, w niektórych krajach i latach może przekraczać 20) oraz duże obciążenie środowiska naturalnego.
Metoda zrównoważona polega na prognozowaniu i monitorowaniu występowania pierwszych objawów zarazy ziemniaka na danym terenie oraz wykorzystaniu komputerowych systemów wspomagania decyzji. Za pomocą tego systemu możliwe jest precyzyjne określenie ryzyka wstąpienia choroby oraz określenie daty koniecznego (interwencyjnego) pierwszego i kolejnych zabiegów ochronnych. Pozwala to nie tylko obniżyć koszty ochrony chemicznej (ilość aplikacji), lecz również chronić środowisko naturalne przed nadmiernym wprowadzaniem do niego aktywnych substancji chemicznych (zwykle szkodliwych). W Polsce lokalnie wykorzystywane są systemy wspomagania decyzji w ochronie plantacji ziemniaka przed zarazą, jednak jak do tej pory brak jest jednolitego systemu decyzyjnego. Jest kilka przyczyn takiego stanu rzeczy natury organizacyjno-ekonomicznej: duże rozdrobnienie producentów ziemniaków oraz to, że wykorzystywane w Europie systemy decyzyjne wymagają ciągłego dostępu (np. w odstępach co godzinę) do danych meteorologicznych na danym terenie (temperatura powietrza, wilgotność względna, opady, wilgotność w łanie, czas zwilżenia liścia i inne).
Tabela 2. Wpływ wybranych wariantów ochrony w ograniczaniu rozwoju zarazy ziemniaka na plon użytkowy (bulwy o średnicy powyżej 40 mm). Odmiana Irga, Bonin 2011.
Wariant
doświadczenia
|
Liczba
zabiegów
|
Porażenie
końcowe
(8.08.2011)
|
Skuteczność
ochrony (%)
|
Plon bulw
> 40 mm
(t/ha)
|
Wzrost plonu w stosunku do kontroli
|
|
t/ha
|
%
|
|||||
Kontrola
|
0
|
90,0
|
-
|
39,6
|
-
|
-
|
Intensywny
|
9
|
13,8
|
84,7
|
57,2
|
17,6
|
44,6
|
Zrównoważony
|
7
|
10,0
|
88,9
|
58,7
|
19,1
|
48,1
|
NIR =0,05
|
9,5
|
-
|
8,1
|
-
|
-
|
|
Wieloletnie badania przeprowadzone w Zakładzie Nasiennictwa i Ochrony Ziemniaka wykazały dużą efektywność ekonomiczną duńskiego systemu wspomagania decyzji NegFry – przykład z roku 2011 (tzw. rok zarazowy — duża presja infekcyjna) przedstawiono w tabeli 2 – mniejsza ilość aplikacji fungicydów przy plonach na poziomie lub nawet wyższych w porównaniu do intensywnego systemu ochrony przed zarazą ziemniaka.